密碼編碼學初探——分組加密技術（DES&AES）

基本術語：分組密碼 混淆 擴散 Feistel結構 可逆映射 數據加密標準（DES [64位]） 高級加密標準（AES[128位]）

1.流密碼與分組密碼

流密碼：即一次只加密一個字節或者一位的加密方式。
分組密碼：將明文分組作爲整體加密，且常得到的是與明文等長的密文分組。

可以發現流密碼，嚴重依賴加密密鑰。
分組密碼與流密碼一樣，兩個用戶需要共享一個對稱加密密鑰。使用某些工作模式，分組密碼可以獲得和流密碼相同的效果。

2.Feistel 密碼結構和優點

2.2Feistel 密碼結構
就以最後一輪加密爲例解密：

因爲：
Rn+1=Ln⊕F(kn,Rn)
假設：
Ln=Rn+1⊕F(kn,Ln+1)
Ln+1=Rn
有：

Ln=[Ln⊕F(kn,Rn)]⊕F(kn,Rn)
Ln=Ln⊕[F(kn,Rn)⊕F(kn,Rn)]

又∵
[A⊕B]⊕C=A⊕[B⊕C]
A⊕A=0
A⊕0=A

即有Ln=Ln
假設成立

2.2Festel結構的優點：

1. 替代、置換交互使用迭代多輪，使得密鑰與密文之間的對應關係被打亂，從而達到混淆的效果。
2. 加解密可以使用同一個函數，僅更改密鑰順序即可，節省一半的編碼。
3. 雪崩效應，應用該結構的DES可以達到50%的影響。（即一位明文的改變可以影響一半密文）

3.DES和AES的異同

異	同
基礎結構，Feistel和SPN（代換-置換網絡）	通過迭代代替和置換達到擴散和混淆的目的 S盒非線性置換、SPN的行位移和列混淆”
一次加密的數據，DES(一半),AES（全部）
S盒的產生原理，DES(未知),AES(已知)
密鑰長度，DES(64),AES[128,256] 中任意32倍數均可

4.AES加密